(57)【要約】【課題】用紙の色あるいは背景模様の有無を、１回のスキャンで識別可能な画像処理装置または画像読取装置及びその方法を提供する。【解決手段】この発明の実施の一形態である画像処理装置または画像読取装置及びその方法は、Ｒ（赤）／Ｇ（緑）／Ｂ（青）及びモノクロ（Ｂ／Ｗ）信号を読み取る４ラインＣＣＤセンサ（５）を用い、Ｒ、Ｇ及びＢ信号より先に出力されるモノクロ信号Ｂ／Ｗを用いてヒストグラムデータを生成し、原稿の下地濃度を決定し、ヒストグラムデータから決定される「下地濃度」を用いてモノクロ信号Ｂ／Ｗよりも後に出力されるＲ、Ｇ及びＢ信号について、プリスキャンを必要とすること無く『下地調整』を行うことを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
読み取り対象物が保持した情報を光の明暗として取得し、無彩色信号と３つの色成分の信号を出力する４ラインＣＣＤセンサが出力する無彩色信号を用いてヒストグラムデータを生成するヒストグラム生成部と、
前記ヒストグラム生成部が生成したヒストグラムデータに基づいて、読み取り対象物の下地濃度を決定する下地濃度決定部と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記ヒストグラム生成部の生成するヒストグラムデータに基づいて決定される下地濃度を用いて３つの色成分の信号に対し、下地調整を実行する下地処理部をさらに有することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記下地処理部は、３つの色成分の信号を用いて白レベル判定と色相判定とを行い、対象画素が白であることを検出した場合に、下地調整を行うことを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】
読み取り対象物が保持した情報を光の明暗として取得し、無彩色信号と３つの色成分の信号を出力する４ラインＣＣＤセンサと、
前記４ラインＣＣＤセンサが出力する無彩色信号を用いてヒストグラムデータを生成するヒストグラム生成部と、
前記ヒストグラム生成部が生成したヒストグラムデータに基づいて、読み取り対象物の下地濃度を決定する下地濃度決定部と、
を有することを特徴とする画像読取装置。
【請求項５】
前記ヒストグラム生成部の生成するヒストグラムデータに基づいて決定される下地濃度を用いて３つの色成分の信号に対し、下地調整を実行する下地処理部をさらに有することを特徴とする請求項４記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記下地処理部は、３つの色成分の信号を用いて白レベル判定と色相判定とを行い、対象画素が白であることを検出した場合に、下地調整を行うことを特徴とする請求項５記載の画像読取装置。
【請求項７】
光の明暗として取得した情報に対応する無彩色信号と３つの色成分の信号を取得し、
取得した無彩色信号を用いてヒストグラムデータを生成し、
生成したヒストグラムデータに基づいて、情報を保持する基材の下地濃度を決定し、
３つの色成分の信号を用いて白レベル判定と色相判定とを行い、対象画素が白であることを検出した場合に、ヒストグラムデータに基づいて決定される下地濃度を用いて３つの色成分の信号に対し、下地調整を実行する
ことを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像処理装置及び画像読取装置における下地調整（ホワイトバランス）に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像処理装置及び画像読取装置においては、原稿画像を読み取った画像データから下地（用紙）の色を除去する下地調整または背景色除去が行われる場合が少なくない。
【０００３】
例えば、色のついた用紙にプリントされた原稿や背景模様が一体にプリントされた原稿については、文字や写真あるいは図表等の情報と用紙の色または背景模様とが分離され、文字や写真あるいは図表等の情報のみがプリントアウトに用いられる。この操作（処理）により、用紙に固有の色あるいは背景模様が除去された背景の白いプリントアウト（複製物）が得られる。なお、用紙の色あるいは背景模様に対応する色のインクやトナーの使用量を抑えることができ、経済性も向上する。
【０００４】
特許文献１（先行技術文献）は、Ｋ（黒）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（黄）の各版を得るために複数回スキャンするものにおいて、最初のスキャン時に、本件が下地と示す地肌の検出に用いる閾値を求め、以降のスキャンにおいては、最初のスキャン時に求めた閾値に基づいて地肌を検出する技術を開示する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
文献１が開示する技術は、複数回のスキャンを必要とする画像処理装置または画像読取装置に適用することで、画像処理または画像読み取りのためのスキャン（本スキャン）と直接関連しないプリスキャンの実行を回避する。
【０００６】
しかしながら、１回のスキャン（本スキャン）で画像情報を読み取ることのできる画像処理装置または画像読取装置においては、本スキャンよりも先行するプリスキャンまたはそれと類似した本スキャンとは異なるスキャンを行うことにより、例えば単位時間あたりの画像情報の読み取りの回数として評価されるパフォーマンスの低下を引き起こす。
【０００７】
この発明の目的は、用紙の色あるいは背景模様の有無を、１回のスキャンで識別可能な画像処理装置または画像読取装置及びその方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、上記問題点に基づきなされたもので、読み取り対象物が保持した情報を光の明暗として取得し、無彩色信号と３つの色成分の信号を出力する４ラインＣＣＤセンサが出力する無彩色信号を用いてヒストグラムデータを生成するヒストグラム生成部と、前記ヒストグラム生成部が生成したヒストグラムデータに基づいて、読み取り対象物の下地濃度を決定する下地濃度決定部と、を有することを特徴とする画像処理装置を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の一つの実施の形態を用いることで、Ｒ（赤）／Ｇ（緑）／Ｂ（青）及びモノクロ（Ｂ／Ｗ）信号を読み取る４ラインＣＣＤセンサを用い、Ｒ、Ｇ及びＢ信号より先に出力されるモノクロ信号Ｂ／Ｗを用いてヒストグラムデータを生成し、原稿の下地濃度を決定し、ヒストグラムデータから決定される「下地濃度」を用いてモノクロ信号Ｂ／Ｗよりも後に出力されるＲ、Ｇ及びＢ信号について、プリスキャンを必要とすること無く『下地調整』を行うことができる。
【００１０】
従って、パフォーマンス（単位時間あたりの読み取り枚数）を低下することなく原稿の下地濃度を判定することができ、『下地調整』を伴う画像情報の読み取りの高速化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明が適用可能な画像読取装置（スキャナ）の構成の一例を示す概略図。
【図２】図１の画像読取装置（スキャナ）が含むＣＣＤセンサと読み取り光学系のレンズが集光する画像光の集光中心との関係（画像光の集光中心に対するＣＣＤセンサの配置）の一例を説明する概略図。
【図３】図２に示した方向と直交する方向からＣＣＤセンサを見た状態を示す概略図。
【図４】図１の画像読取装置（スキャナ）が含む信号処理部の構成の一例を示す概略図。
【図５】図４に示した信号処理部において、下地処理部が用いる「下地濃度」を得るための構成の一例を示す概略図。
【図６】図４に示した信号処理部において、下地処理部が用いる「下地濃度」を得るための処理の一例をソフトウエア的に説明するフローチャート。
【図７】図４により説明した「下地濃度」を求めるためのヒストグラムを生成する処理と生成されたヒストグラムを用いた「下地調整」の一例を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１３】
図１に示す画像読取装置（スキャナ）１は、情報を保持した読み取り対象物を支持する画像読取面３、読み取り対象物が保持する情報を光の明暗として取得し、光の明暗に従う画像信号を生成するＣＣＤセンサ５、対象物が保持する情報をＣＣＤセンサ５に入力する読み取り光学系７、及びＣＣＤセンサ５が出力する画像信号から下地（用紙）の色と濃度あるいは背景模様等に対応する成分である下地情報及び文字や写真あるいは図表等に対応する成分である画像データを得る信号処理部９を含む。
【００１４】
画像読取面３に位置された読み取り対象物の情報は、画像光として読み取り光学系７のレンズ７ａが有する結像特性に従いＣＣＤセンサ５の受光面に集光し、ＣＣＤセンサ５において、Ｂ／Ｗ（黒あるいはモノクロ）、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の画像データに変換され、信号処理部９に入力される。なお、ＣＣＤセンサ５は、図２及び図３により以下に説明するが、上述の４つの画像データをそれぞれ出力する４つのＣＣＤセンサ５Ｂ／Ｗ（黒あるいはモノクロ）、５Ｒ（赤）、５Ｇ（緑）及び５Ｂ（青）を含む４ラインＣＣＤセンサである。また、Ｂ／Ｗは、濃度信号（強度レベル）のみを含む。
【００１５】
図２に示す通り、読み取り光学系７のレンズ７ａが集光する画像光の中心は、一例であるが、ＣＣＤセンサ５のＣＣＤセンサ５Ｒの軸上に一致する。なお、各ＣＣＤセンサは５Ｂ／Ｗ、５Ｒ、５Ｇ及び５Ｂの順に配列され、５Ｂ／Ｗと５Ｒとの間の間隔は１２ライン分、５Ｒと５Ｇ、５Ｇと５Ｂとの間の間隔は、それぞれ６ライン分、物理的に離れて配置されている。従って、レンズ７ａが集光する画像光の中心は、ＣＣＤセンサ５の幅方向（ＣＣＤセンサ相互間方向）の概ね中央となる。
【００１６】
図３に示す通り、ＣＣＤセンサの個々の（色成分毎の）ＣＣＤセンサは、図２に示した通り、５Ｂ／Ｗと５Ｒとの間の間隔が１２ライン分、５Ｒと５Ｇ、５Ｇと５Ｂとの間の間隔が、それぞれ６ライン分である。従って、両端のＣＣＤセンサ、すなわちＣＣＤセンサ５Ｂ／ＷとＣＣＤセンサ５Ｂとの間の間隔は、２４ライン分となる。
【００１７】
また、個々の（色成分毎の）ＣＣＤセンサの長手方向は、レンズ７ａが集光する際の縮小率（縮小倍率）を考慮しない状態、すなわち画像読取面３が保持する読み取り対象物の任意の一辺について読み取り可能な最大長さである、例えば３０３ｍｍを、例えば１２００ｄｐｉ（ドット・パー・インチ＜＜概ね２５．４ｍｍで割り算することで１ｍｍあたりの解像度を求めることができる＞＞）あるいは２４００ｄｐｉ等の所定の解像度で読み取るために必要な所定ピッチで区画されている。
【００１８】
図４に示す通り、信号処理部９は、Ａ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換部９１、ＳＨＤ（スレショルド）補正部９２、ライン間補正部９３、Ｌｏｇ変換部９４、下地処理部９５及び画像データ出力部９６を含む。
【００１９】
Ａ／Ｄ変換部９１は、ＣＣＤセンサ５の黒あるいはモノクロ向けのＣＣＤセンサ５Ｂ／Ｗ、及び黒あるいはモノクロ以外の各色成分に対応するＣＣＤセンサ５Ｒ、５Ｇ及び５Ｂから出力されたＢ／Ｗ（黒あるいはモノクロ）、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）のそれぞれの画像信号を、デジタル信号に変換する。
【００２０】
ＳＨＤ補正部９２は、Ａ／Ｄ変換部９１でデジタル信号に変換された各色成分の画像信号をスレショルドする。
【００２１】
ライン間補正部９３は、ＳＨＤ補正部９２でスレショルドされた各色成分の画像信号のうちのＢ／Ｗ（黒あるいはモノクロ）を除く（有彩色の）３つの画像信号Ｒ、Ｇ及びＢの上記ＣＣＤセンサ相互間の距離に起因する時間差を補正する。具体的には、ＣＣＤセンサ５Ｂ／Ｗに対して最も距離が離れているＣＣＤセンサ５Ｂの出力に、ＣＣＤセンサ５Ｒ及び５Ｇのそれぞれからの出力（Ｒ、Ｇ及びＢ画像信号）を、時間的に一致させる。これにより、ＣＣＤセンサ５Ｂの出力に対して時間的に一致されたＲ、Ｇ及びＢ画像信号は、ＣＣＤセンサ５Ｂ／Ｗが出力するモノクロ信号（Ｂ／Ｗ画像信号）に対し、２４ライン分の遅れをもつことになる（後段の下地処理部９５に入力する際に、Ｂ／Ｗ画像信号に対して２４ライン遅れて入力される）。
【００２２】
Ｌｏｇ変換部９４は、ライン間補正部９３により時間差が補正されたＲ、Ｇ及びＢ出力、及びＳＨＤ補正部９ｂにおいてスレショルドされたＣＣＤセンサ５Ｂ／ＷからのＢ／Ｗ出力のそれぞれについて、濃度あるいは階調レベルを変換する。
【００２３】
下地処理部９５は、入力されたＲ、Ｇ及びＢ出力に対して、図５及び図６により以下に説明する処理から求めるヒストグラムデータから決定された下地濃度を用いて再規格化演算を行うことで、下地除去（ホワイトバランス調整）を行う。
【００２４】
下地処理部９５は、入力されたＲ、Ｇ及びＢ出力に対して、図５及び図６により以下に説明する処理から求めるヒストグラムデータに基づいて決定される「下地濃度」を用いて再規格化演算を行うことで、下地除去（ホワイトバランス調整）を行う。なお、図５及び図６により説明する色相判定処理において『フルカラー画像』と判定された場合や、図示しないが、ユーザ操作部から『背景模様を残す』等の制御入力がある場合には、下地除去を行わない（下地処理がキャンセルされる）ことはいうまでもない。
【００２５】
画像データ出力部９６は、下地処理部９５により、下地除去（ホワイトバランス調整）された画像信号に対し、後段に接続される画像出力部、例えば図示しないプリンタ装置や表示装置等が利用可能に、例えば色変換あるいはフィルタ処理もしくは回転／倍率変更等の所定の処理を施す。
【００２６】
なお、ＣＣＤセンサ５の黒あるいはモノクロ向けのＣＣＤセンサ５Ｂ／Ｗの出力を除く各色成分に対応するＣＣＤセンサ５Ｒ、５Ｇ及び５Ｂから出力されたＲ、Ｇ及びＢの各色画像信号は、Ａ／Ｄ変換部９１、ＳＨＤ変換部９２、ライン間補正部９３、およびＬｏｇ変換部９４のそれぞれにおいて上述した各処理が施され、下地処理部９５に入力される。
【００２７】
一方、ＣＣＤセンサ５の黒あるいはモノクロ向けのＣＣＤセンサ５Ｂ／Ｗの出力であるＢ／Ｗ画像信号は、Ａ／Ｄ変換部９１、ＳＨＤ変換部９２、およびＬｏｇ変換部９３のそれぞれにおいて上述した各処理が施され、下地処理部９５に入力される。
【００２８】
図５に示す通り、信号処理部９は、下地処理部９５が用いる「下地濃度」を得るためのヒストグラム生成部９７と下地処理部９５に「下地除去を行うか否か」を設定するための判定要素の１つである色相判定処理を行う色相判定部９８とを、下地処理部９５の前段に有する。
【００２９】
ヒストグラム生成部９７は、ＣＣＤセンサ５Ｂ／Ｗの出力であるＢ／Ｗ画像信号（モノクロ信号）に従い、図７に一例を示す処理に基づいてヒストグラムデータ（ヒストグラム分布）を生成し、読み取り対象物（原稿）の情報の「下地濃度」を決定する。
【００３０】
色相判定部９８は、入力されるＲ、Ｇ及びＢ信号の注目画素の色相を色相判定し、下地の色がモノクロ（無彩色）であるか、白であるか、もしくはカラー画像（有彩色）であるかを特定（判断）する。
【００３１】
従って、上述した通り下地処理部９５は、色相判定部９８による色相判定の結果「注目画素がモノクロ（無彩色）且つ下地（基材）の色が「白」である場合に、ヒストグラム生成部９７が生成したヒストグラムデータに基づいて決定される「下地濃度」を用いて再規格化演算を行うことで、下地除去（ホワイトバランス調整）を行う。この場合、ヒストグラム生成部９７が用いるＣＣＤセンサ５Ｂ／Ｗの出力であるＢ／Ｗ画像信号は、ライン間補正部９３が出力する色成分毎のＲ、Ｇ及びＢの画像信号に対して２４ライン分の先行しているため、色相判定部９８が出力する色相判定結果が得られるまでの間に、確実に「下地調整（下地色調整）」を行うことができる。すなわち、「下地調整」のために広く実行されているプリスキャンを必要としない。
【００３２】
なお、下地処理部９５は、図示しないユーザ操作部から『フルカラーで出力』、『背景模様を残す』あるいは『下地濃度の判定をしない』等の制御入力があった場合は、「下地調整／下地除去」を行わない（下地処理部の処理がキャンセルされる）ことは、いうまでもない。
【００３３】
図６に示すように、信号処理部９は、ＳＨＤ（スレショルド）補正部９２が出力した３つの黒あるいはモノクロ以外の各色成分に対応するＣＣＤセンサからのＲ、Ｇ及びＢ画像信号について、ライン間補正部９３により、時間的に一致させる。すなわち、有彩色の３つの画像信号について、ＣＣＤセンサ相互間の距離に起因する時間差を補正する［ＡＣＴ０１］。
【００３４】
同時に、あるいは平行して、ＳＨＤ（スレショルド）補正部９２が出力した黒あるいはモノクロに対応するＣＣＤセンサからのＢ／Ｗ画像信号を用い、ヒストグラム生成部９７において、ヒストグラムデータを生成する［ＡＣＴ０２］。
【００３５】
次に、［ＡＣＴ０２］により生成したヒストグラムデータ（分布）に基づいて、「下地濃度」を求める［ＡＣＴ０３］。
【００３６】
続いて、下地処理のキャンセルが指示されていないことをチェックし［ＡＣＴ０４］、下地処理のキャンセルが指示されていない場合［ＡＣＴ０４−ＮＯ］、既に求めた「下地濃度」信号を、下地処理部９５に供給する［ＡＣＴ０５］。
【００３７】
以下、色相判定部９８から供給される制御信号［ＡＣＴ０６］に従い、「注目画素の色がモノクロ（無彩色）である」こと且つ「下地（基材）の色が白である」ことが入力された場合［ＡＣＴ０６−ＹＥＳ］、下地処理部９５は、既に下地処理部９５に供給されている「下地濃度」信号を用いて、ライン間補正部９３及びＬｏｇ変換部９３で所定の処理が行われたＲ、Ｇ及びＢ画像信号の再規格化演算を行うか否かを判定する。すなわち、下地調整処理においては、Ｒ、Ｇ及びＢ信号を用いて白レベル判定と色相判定とを行い、対象画素が白（下地画素）であるかを検出し［ＡＣＴ０７］、下地画素であると判断できた場合には［ＡＣＴ０７−ＮＯ］、下地調整を行う。すなわち、情報を保持した基材（対象物）の下地の色が除去される（ホワイトバランスが調整される）［ＡＣＴ０８］。また、非下地画素であると判断できた場合には［ＡＣＴ０７−ＹＥＳ］、下地調整を行わない。
【００３８】
なお、下地処理部９５が用いる「下地濃度」を得るためのヒストグラム生成部９７が生成したヒストグラム（２５６段、すなわち「０」〜「２５５」）において、図７（ａ）に一例を示すが、例えば実質的に下地が「白」であることを示す「２３０」近傍に出現頻度が存在することが検出できた場合、画像データ出力部９６に供給する画像データ（Ｒ、Ｇ及びＢ画像信号）は、図７（ｂ）に一例を示すが、注目画素の白レベルを「ｘ」とするとき、出力「ｙ」は、    
ｙ＝（ｘ／２３０）×２５５    
により求めることができる。なお、「ｙ」の値が「２５５」を超える場合は、「２５５」にクリップする（「２５５」を超える入力は全て「２５５」と判定する）ことはいうまでもない。
【００３９】
このように、Ｒ（赤）／Ｇ（緑）／Ｂ（青）及びモノクロ（Ｂ／Ｗ）信号を読み取る４ラインＣＣＤセンサを用い、Ｒ、Ｇ及びＢ信号より先に出力されるモノクロ信号Ｂ／Ｗを用いてヒストグラムデータを生成し、原稿の下地濃度を決定し、ヒストグラムデータから決定される「下地濃度」を用いてモノクロ信号Ｂ／Ｗよりも後に出力されるＲ、Ｇ及びＢ信号について、プリスキャンを必要とすること無く『下地調整』を行うことができる。
【００４０】
従って、パフォーマンス（単位時間あたりの読み取り枚数）を低下することなく原稿の下地濃度を判定することができ、『下地調整』を伴う画像情報の読み取りの高速化を実現できる。
【００４１】
以上説明したように、この発明の実施形態を適用することで、パフォーマンスを低下することなく原稿の下地濃度を判定することができ、『下地調整』を伴う画像情報の読み取りの高速度化が可能となる。
【００４２】
なお、この発明は、上述した各実施の形態に限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々な変形もしくは変更が可能である。また、各実施の形態は、可能な限り適宜組み合わせて、もしくは一部を削除して実施されてもよく、その場合は、組み合わせもしくは削除に起因したさまざまな効果が得られる。
【符号の説明】
【００４３】
１…画像読取装置（画像処理装置）、３…画像読取面、５…４ラインＣＣＤセンサ、５Ｒ…ＣＣＤセンサ（Ｒ）、５Ｇ…ＣＣＤセンサ（Ｇ）、５Ｂ…ＣＣＤセンサ（Ｂ）、５Ｂ／Ｗ…ＣＣＤセンサ（Ｂ／Ｗ）、７…読み取り光学系、７ａ…レンズ、９…信号処理部、９１…Ａ／Ｄ変換部、９２…ＳＨＤ補正部、９３…ライン間補正部、９４…Ｌｏｇ変換部、９５…下地処理部、９６…画像データ出力部、９７…ヒストグラム生成部、９８…色相判定部。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４４】
【特許文献１】特開平７−２６４４２１号公報
【図１】
2010165358.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010165358.tif 000007
【図６】
2010165358.tif 000008
【図７】
2010165358.tif 000009